當 全世界的語言 都往 Functional Programming 發展

使用 Swift 來增加程式碼可讀性 << 前情

今年參加 Java Developer Day 2014，重頭戲 良葛格老師 一登場介紹 JDK8 Functional API，雖然我現在主力不是寫 Java，不過以前也寫 Java 寫了好幾年，看著 Java 的慢慢演變，來到 Java 8 也納入了很多 (Functional Programming) FP 的元素。

還有今年 Apple 發表的 Swift，也帶著濃濃的 FP 味道，Closure、Higher-Order Functions、First-Class Functions、Nested Functions，包含最近發現原來 Instance Methods are Curried Functions in Swift 和 蘋果官方電子書提到 The Swift Programming Language – Pre-Release # Curried Functions (需開發者帳號才能看)，身為 iOS 開發者，觀察網路這陣子的 Paradigm shift 影響不少，不論是教學相關、出版商、線上教育…等等，都重新因應這巨大的轉變。

Tiobe Index 2014 July 頭條就是 Swift 一進榜，就到了第 16 名，我們往下看看…

比較讓我驚訝的是，本來在找排行榜外的 F# 在哪，結果也進榜了，並且在 Swift & Ruby 之上。

借一下 Grant Crofton 的投影片 WTFP?! Functional Programming and why you should care, with examples in F#

Pragmatic Dave Thomas：

..and that’s why i think functional programming is a natural successor to object-oriented programming

FP 將會是 OOP 的繼承者。(Part 1 of Programming Elixir)

Joel Spolsky：

Without understanding function programming , you can’t invent MapReduce, the algorithm that makes Google so massively scalable

不懂 FP，將無法理解或是創造出 MapReduce 演算法。(The Perils of JavaSchools)

Uncle Bob Martin：

it’s almost certainly ture that functional programming is the next big thing

FP 將會是下個大代誌。(Functional Programming Basics)

以上重量級大大的見解，可見 Functional Programming 在未來程式設計上，又或者系統設計，皆是很重要的角色。

什麼是 Functional Programming

以前是處理數學函數計算，又以 λ演算 (λ calculus) 為基礎，那到底什麼又是 Functional Programming (FP)呢？它是一種開發典範，只需要給我處理後的結果，不需要過問結果如何而來。例如：數學函式的 abs() ，回傳絕對值。

Why Functional Programming Matters

Why Functional Programming Matters 是一篇 1984年 的論文，到了 1990年 做了一些小幅度的修改，這篇論文主要在凸顯出 FP 的優點與重要性。

中文翻譯版：函數式程序設計為什麼至關重要

今年(2014) WWDC上 Tim Cook 提到開發App 需處理一些非同步(Asynchronous)的問題 。平行化與非同步不論在任何開發上面，都是比較難處理的部分，複雜度高的邏輯，若加上 FP 的特性來處理這類複雜的問題，可以把邏輯表達的較為易懂。

從 OOP 到 Functional Programming

OOP (Object-oriented programming) 教我們基本的單位就是 Class（類別），使用 Real World（真實世界）的角度去思考對應物件與方法，與 FP 所描述的方式大不相同。

我們練了好幾年的物件導向編程，不管是觀念或是 Design Pattern，處理程式上的問題，該用什麼樣的設計樣式來解決，大家都很熟悉。

如果轉換到 FP，OOP 上面許多的 Design Patterns 雖然不是特別的重要，重點放在於處理資料流上面，使得開發者更能專注問題所在。

λ calculus

λ演算 在 Objective-C 的角度來看稱之為 Blocks，是一個 Call by Reference 的 function，就像是 C語言 的 function pointers。學著去感受與體驗λ演算所帶來的方便性。

必須要懂的三個函式

FP 有些特性我們必須熟悉，以及有一些好用的基礎函式，例如高階排序函式 (Higher-Order Functions)，底下我們舉三個基本常用的函式：

• map
  尋訪每個元素，加以處理，並且回傳處理後的元素。
• filter
  回傳 布林值，以決定是否處理該元素。
• reduce
  尋訪每個元素，依序組合元素，轉換成結果，丟給下個元素運算組合，然後產生最終組合的結果。

Lazy 特性

Lazy 也是 FP 很重要的一個特性，在需要的時候被執行，叫做 Call by Need，還沒用到的時候不執行，就不會跟其他的工作搶資源。

Swift 裡面也有這樣的特性，叫做延遲儲存屬性(Lazy Stored Properties)，屬性在第一次被呼叫時才執行或初始化該屬性，之後呼叫則直接從暫存裡面取得。

開發者的下一步

如果之前沒接觸過 FP 的開發者，其實也不需太在意，有些時候您已經正在默默地使用 FP 帶來的一些功能，FP的世界是很美好的，漸漸的，它的輕快、高效，正一步一步的征服我們的程式碼。